Káva patrí medzi najpreskúmanejšie nápoje na svete. Populačné štúdie ju opakovane spájajú s nižšou úmrtnosťou a menším rizikom viacerých chronických ochorení. Samotná štatistická súvislosť však nevysvetľovala, čo sa po jej vypití deje v bunkách. Vedci z Texas A&M teraz opísali jednu biologickú cestu, ktorá by mohla časť týchto účinkov vysvetliť.
Výskumníci sa zamerali na receptor NR4A1, na ktorý sa viažu viaceré látky prítomné v káve. Tento proteín ovplyvňuje reakciu buniek na zápal, poškodenie tkanív a stres, teda procesy úzko prepojené so starnutím aj chorobami, ktoré sa objavujú vo vyššom veku. Výsledky štúdie zverejnil časopis Nutrients.
Receptor, ktorý reaguje na poškodenie buniek
NR4A1 patrí medzi jadrové receptory, teda bielkoviny, ktoré riadia aktivitu génov. Pri zápale alebo poškodení mení pokyny, podľa ktorých bunka reaguje na vzniknutý problém. Vedci z Texas A&M ho už v starších prácach označili za „senzor živín“, pretože reaguje aj na niektoré látky prijaté v potrave.
V zdravých orgánoch pomáha udržiavať rovnováhu, tlmí následky stresu a podporuje zotavenie poškodených tkanív. V niektorých nádorových bunkách však môže byť jeho aktivita príliš vysoká a podporovať ich rast. Zlúčenina naviazaná na NR4A1 preto nemusí receptor vždy iba aktivovať. V rakovinovej bunke môže jeho činnosť naopak utlmiť.
Dôležitosť NR4A1 naznačujú aj skoršie pokusy na zvieratách. Myši s funkčným receptorom žili v jednej zo štúdií približne o štyri mesiace dlhšie než jedince, ktorým chýbal. Vedci zároveň našli dôkazy, že množstvo NR4A1 u ľudí s pribúdajúcim vekom klesá. Ani jedno z týchto pozorovaní však nedokazuje, že káva dokáže aktivovaním receptora predĺžiť ľudský život.
Receptor zaujíma vedcov aj ako možný cieľ budúcich liekov. Tím profesora Stephena Safea už skúma syntetické zlúčeniny, ktoré by jeho aktivitu menili presnejšie než prirodzené látky z potravy. Pri zdravom tkanive by mohli podporiť ochrannú reakciu, pri nádore zase potlačiť procesy, ktoré rakovinová bunka využíva na rast.
Za účinkami kávy zrejme nestojí kofeín
Pri zdravotných účinkoch kávy človeku prirodzene napadne kofeín. Nová štúdia však ukazuje, že dôležitejšie môžu byť iné látky. Kofeín sa síce na NR4A1 naviazal, no jeho účinok bol v použitých bunkových modeloch slabý a nejednotný. Podobne dopadla aj chinová kyselina, ďalšia bežná zložka kávy.
Oveľa výraznejšie pôsobili kyselina kávová, ferulová, chlorogénová a p-kumarová. Na receptor sa viazali aj kávové diterpény cafestol a kahweol. Tieto zlúčeniny menili procesy riadené NR4A1 a v skúmaných nádorových bunkách obmedzovali ich rast.
Nachádzajú sa aj v bezkofeínovej káve. To by mohlo čiastočne vysvetľovať, prečo populačné výskumy pripisujú niektoré zdravotné výhody bežnej aj bezkofeínovej verzii nápoja. Účinky kávy sa preto nedajú zúžiť len na kofeín.
Polyfenoly však nenájdeme iba v káve. Bežne ich prijímame z ovocia, zeleniny a ďalších rastlinných potravín. Káva je zaujímavá najmä tým, že tvorí zmes viac než tisícky rôznych zlúčenín. Ich spoločný účinok môže byť podstatne zložitejší než pôsobenie jednej izolovanej látky.
Bez receptora NR4A1 účinok kávy výrazne zoslabol
Tím pripravil vodné extrakty z viacerých druhov mletej kávy a espressa. Zrná lúhoval vo vriacej vode približne osem až desať minút, aby sa príprava podobala bežnému vareniu nápoja. Extrakty potom vedci testovali najmä na ľudských bunkách Rh30, ktoré pochádzajú z rabdomyosarkómu, teda zo zhubného nádoru mäkkých tkanív.
Ukázalo sa, že znižujú životaschopnosť rakovinových buniek a spomaľujú ich rast. Keď výskumníci výrazne znížili množstvo receptora NR4A1, účinok kávy aj jednotlivých polyfenolov zoslabol. Časť pozorovanej reakcie preto skutočne závisela od prítomnosti tohto receptora.
Podobne dopadol aj pokus na myších makrofágoch, teda bunkách imunitného systému. Vybrané polyfenoly v nich stlmili jeden z ukazovateľov zápalovej reakcie vyvolanej bakteriálnou zložkou. Výsledok podporuje predstavu, že NR4A1 môže patriť medzi cesty, cez ktoré látky z kávy zasahujú do zápalu.
Ani jeden z týchto pokusov však neznamená, že pitie kávy lieči rakovinu alebo okamžite zastavuje zápal. Vedci pracovali s bunkami pestovanými v laboratóriu, ktoré dostali skúmané látky priamo. V ľudskom tele ich najskôr spracuje trávenie a pečeň, pričom do konkrétnych tkanív sa môže dostať iba malá časť pôvodného množstva.
Bunky dostali dávky, aké po šálke kávy v krvi nevzniknú
Práve množstvo použitých látok patrí medzi najväčšie obmedzenia štúdie. Kofeín a viaceré polyfenoly pôsobili na bunky najmä pri koncentráciách nad 100 mikromólov. Hladina kofeínu v krvi človeka sa po vypití kávy pohybuje skôr v nízkych jednotkách mikromólov a koncentrácie jednotlivých polyfenolov bývajú pravdepodobne ešte nižšie.
Výsledok zo skúmavky preto nemožno preložiť do tvrdenia, že ranná šálka omladzuje orgány alebo zastavuje rast nádoru. Autori pripúšťajú, že účinok celého kávového extraktu nevytvára iba niekoľko známych polyfenolov. Podieľať sa na ňom môžu stovky ďalších látok, ktoré pôsobia cez iné receptory, enzýmy, imunitný systém alebo črevný mikrobióm.
Výskum bude potrebné zopakovať na zdravých bunkách, tkanivách a živých organizmoch. Až potom sa ukáže, či je cesta cez NR4A1 dôležitá aj pri množstvách, ktoré sa do tela reálne dostanú po vypití kávy.
Nová štúdia Alzheimerovu ani Parkinsonovu chorobu priamo neskúmala
Staršie populačné štúdie spájali pitie kávy aj s nižším rizikom Alzheimerovej a Parkinsonovej choroby. NR4A1 pôsobí v nervovom systéme a podieľa sa na reakcii mozgových buniek na zápal či poškodenie. Nová práca však pacientov ani vznik týchto chorôb nesledovala.
Štúdia teda neukázala, že káva cez NR4A1 chráni človeka pred neurodegeneráciou. Ponúka iba mechanizmus, ktorý s predchádzajúcimi pozorovaniami dáva zmysel a možno ho ďalej testovať.
Káva vedcom neodovzdala univerzálny recept proti starnutiu. Ukázala im však jednu konkrétnu cestu, ktorou látky z bežného nápoja dokážu zasiahnuť do riadenia buniek. Rozhodujúce teraz bude zistiť, či je tento účinok pri bežnom pití kávy dostatočne silný na to, aby mal pre ľudské zdravie merateľný význam.